(57)【要約】【課題】  例えば、明るい環境のもとでも使用可能であり、かつ明度が高く耐擦傷性を有する投影スクリーンの提供が望まれている。【解決手段】  本発明は、基材と、上記基材上に形成され、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層とを有し、投影機から照射された光を投影する投影スクリーンであって、上記偏光選択反射層は、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、上記コレステリック液晶構造が構造的に不均一に形成されており、上記投影スクリーンの上記投影機側の最表面には、上記投影スクリーンの表面の傷つきを防止するハードコート層が設けられていることを特徴とする投影スクリーンを提供することにより上記課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成され、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層とを有し、投影機から照射された光を投影する投影スクリーンであって、
前記偏光選択反射層は、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、前記コレステリック液晶構造が構造的に不均一に形成されており、
前記投影スクリーンの前記投影機側の最表面には、前記投影スクリーンの表面の傷つきを防止するハードコート層が設けられていることを特徴とする投影スクリーン。
【請求項２】
前記ハードコート層は、ＪＩＳ Ｋ ５４００に準拠する鉛筆硬度が２Ｈ以上であることを特徴とする請求項１に記載の投影スクリーン。
【請求項３】
前記ハードコート層は、外光の反射を抑制する反射防止機能を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投影スクリーン。
【請求項４】
前記ハードコート層は、前記投影スクリーンのぎらつきを防止する防眩機能を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投影スクリーン。
【請求項５】
前記偏光選択反射層は、前記偏光選択反射層の最大反射強度に対して半分以上の反射強度を有する波長域が、可視光域の一部のみであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の投影スクリーン。
【請求項６】
前記偏光選択反射層は、当該偏光選択反射層に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍおよび５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射することを特徴とする請求項５に記載の投影スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、投影機による投影等に用いられる投影スクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、業務用や家庭用として、投影機から光を投影スクリーンに投影し、画像等を投影するプロジェクションシステムが用いられている。
【０００３】
このようなプロジェクションシステムに用いられる投影スクリーンとしては通常、透明媒体に保持された透明または半透明の多孔質の微粒子と、その背後に配置された反射材料とを有するものである。具体的には、従来の投影システムでは、投影スクリーン上に投射される投影機からの投射光（映像光）の強度差によって映像の濃淡が作り出されており、例えば、黒地に白の絵を映し出すような場合には、投射光が投影スクリーンに当たる部分が白、それ以外の部分が黒となり、このような白黒の明るさの差により映像の濃淡が作り出されている。この場合、良好な映像表示を実現するためには、白表示の部分をより明るくし、黒表示の部分をより暗くして、コントラスト差を大きくする必要がある。
【０００４】
しかしながら、上述した従来の投影スクリーンでは、外光や照明光などの環境光を映像光との区別なく反射してしまうので、白表示の部分及び黒表示の部分の両方が明るくなり、白黒の明るさの差が小さくなってしまう。このため、上述した従来の投影スクリーンでは、部屋を暗くするための手段や環境などを用いて外光や照明光などの環境光の影響を抑えない限り、良好な映像表示を実現することが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、コレステリック液晶を用いて外光等の反射を抑える投影スクリーン（特許文献１参照）も提案されている。しかしながら、コレステリック液晶の表面は、鏡面であるため、投影された光を鏡面反射してしまうことから、実用化には至っていない。
【０００６】
また、他の方法として特許文献２には、拡散性を有する多層反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、多層反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、多層反射性偏光材を構成する屈折率の異なる材料の界面反射、又は、多層反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により、反射光に散乱効果を与えるものが記載されている。また、コレステリック反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、この反射性偏光要素と拡散要素とを組み合わせて用い、コレステリック反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、コレステリック反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により反射光に散乱効果を与えるものも記載されている。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に記載された前者のものは、あくまでも多層反射性偏光材などの直線偏光要素（スリーエム社製のＤＢＥＦなど）を前提とするものであるので、投影システムなどでに組み込んで用いる際には、直線偏光を出射する液晶プロジェクターなどの投影機との間で偏光面を一致させる必要があり、両者の偏光面が一致しない場合には良好な映像表示を実現することができないという問題があった。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載された後者のものでは、反射性偏光要素としてコレステリック反射性偏光材などの円偏光要素が用いられているものの、反射性偏光要素の観察者側に設けられた拡散要素により反射光に散乱効果を与えるものであるので、反射性偏光要素により与えられる偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができないという問題があった。
【０００９】
すなわち、反射性偏光要素の観察者側に拡散要素が設けられているので、反射性偏光要素に入射する前に光が拡散要素を透過し、その偏光状態が乱されてしまう（これを「消偏」という）。ここで、拡散要素を透過する光には環境光（外光など）と映像光の２種類があるが、環境光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来透過されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射される成分に変換されてしまい、不要な光として反射性偏光要素で反射されてしまう。また、映像光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来反射されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射されない成分に変換されてしまい、反射性偏光要素を透過してしまう。このような２つの現象により、本来の偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができないという問題があった。
【００１０】
また、投影スクリーンは、例えば、収納する時などに、筒状に巻いた状態とするため、この際、表面がすり合わされ、摩擦傷がつきやすいという欠点があった。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１０７６６０号公報
【特許文献２】特表２００２−５４０４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のことから、明るい環境のもとでも使用可能であり、かつ明度が高く耐擦傷性を有する投影スクリーンの提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基材と、上記基材上に形成され、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層とを有し、投影機から照射された光を投影する投影スクリーンであって、上記偏光選択反射層は、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、上記コレステリック液晶構造が構造的に不均一に形成されており、上記投影スクリーンの上記投影機側の最表面には、上記投影スクリーンの表面の傷つきを防止するハードコート層が設けられていることを特徴とする投影スクリーンを提供する。
【００１４】
本発明においては、ハードコート層を設けることにより、耐擦傷性を向上させることができるので、例えば、収納する時などに、投影スクリーンを巻き上げる際、表面が擦り合わされ摩擦傷がつきやすくなるが、そのような傷をつきにくくし、投影スクリーンの表面を保護することができる。また、偏光選択反射層が、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、コレステリック液晶構造が構造的に不均一に形成されていることから、投影された光を偏光分離機能を損なうことなく拡散させることが可能となり、映像の視認性に優れた投影スクリーンとすることができる。また、投影機から投影される光を、所定の円偏光に偏光することにより、投影された光を効率よく反射することができる。さらに、コレステリック液晶の特定波長反射性および円偏光性によって、外光の反射による影響を防止することができることから、明るい環境のもとでも明度の高い投影スクリーンとすることができる。
【００１５】
また本発明においては、上記ハードコート層は、ＪＩＳ Ｋ ５４００に準拠する鉛筆硬度が２Ｈ以上であることが好ましい。上記範囲内の硬度を有するハードコート層であれば、十分に投影スクリーンの耐擦傷性の向上に効果を有するからである。
【００１６】
さらに本発明においては、上記ハードコート層は、外光の反射を抑制する反射防止機能、または、上記投影スクリーンのぎらつきを防止する防眩機能を有することが好ましい。本発明においては、このような他の機能を有するハードコート層とすることにより、簡便な構造で、品質に優れた投影スクリーンを効率良く製造することができるからである。
【００１７】
さらに本発明において、上記偏光選択反射層は、上記偏光選択反射層の最大反射強度に対して半分以上の反射強度を有する波長域が、可視光域の一部のみであることが好ましい。これにより、可視光域の特定の波長の光を選択反射することが可能となる。また、上記特定の波長域を投影機等からの光に合わせることで、映像光のみを効率的に反射し、外光や照明光等については、コレステリック液晶構造により反射される光の量を低減することができ、より明るい環境下でも明度の高い投影スクリーンとすることが可能となるからである。
【００１８】
また本発明において、上記偏光選択反射層は、当該偏光選択反射層に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍおよび５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射することが好ましい。これにより、例えば液晶プロジェクター等から照射された三原色の波長域の光を反射することができ、良好なカラー表示が可能な投影スクリーンとすることができるからである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、ハードコート層を設けることにより、耐擦傷性を向上させることができるので、例えば、収納する時などに、投影スクリーンを巻き上げる際、表面が擦り合わされ摩擦傷がつきやすくなるが、そのような傷をつきにくくし、投影スクリーンの表面を保護することができる。また、偏光選択反射層が、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、コレステリック液晶構造が構造的に不均一に形成されていることから、投影された光を偏光分離機能を損なうことなく拡散させることが可能となり、映像の視認性に優れた投影スクリーンとすることができる。また、投影機から投影される光を、所定の円偏光に偏光することにより、投影された光を効率よく反射することができる。さらに、コレステリック液晶の特定波長反射性および円偏光性によって、外光の反射による影響を防止することができることから、明るい環境のもとでも明度の高い投影スクリーンとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の投影スクリーンについて説明する。
【００２１】
本発明の投影スクリーンは、基材と、前記基材上に形成され、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層とを有し、投影機から照射された光を投影する投影スクリーンであって、前記偏光選択反射層は、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、前記コレステリック液晶構造が構造的に不均一に形成されており、前記投影スクリーンの前記投影機側の最表面には、前記投影スクリーンの表面の傷つきを防止するハードコート層が設けられていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の投影スクリーンは、例えば図１に示すように、基材１と、その基材１上に形成された偏光選択反射層２とを有し、さらに、投影スクリーン５表面を傷付き等から保護するため、投影スクリーン５の投影機１０側上の最表面には、ハードコート層３が形成されている。また、本発明においては、偏光選択反射層２のコレステリック液晶構造を、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、構造的に不均一に形成しているため、投影機１０から投影された光を、拡散して反射することができる。
【００２３】
本発明においては、上記偏光選択反射層は、コレステリック規則性を示す液晶性組成物からなり、液晶分子の物理的な分子配列として、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造をとっており、このような液晶分子の物理的な分子配列に基づいて、一方向の円偏光成分と、これと逆回りの円偏光成分とを分離する偏光分離特性を有している。すなわち、偏光選択反射層において、螺旋軸に沿って入射した無偏光状態の光は、２つの偏光状態の光（右円偏光及び左円偏光）に分離され、一方は透過され、残りは反射される。この現象は、円偏光二色性として知られ、液晶分子の螺旋構造における螺旋巻き方向を適宜選択すると、この螺旋巻き方向と同一の旋光方向を有する円偏光成分が選択的に反射される。
【００２４】
またこの場合の最大旋光光散乱は、次式（１）の波長λ０で生じる。
【００２５】
λ０＝ｎａｖ・ｐ    …  （１）
ここで、ｐは液晶分子の螺旋構造における螺旋ピッチ長（液晶分子の分子螺旋の１ピッチ当たりの長さ）、ｎａｖは螺旋軸に直交する平面内での平均屈折率である。
【００２６】
また、このときの反射光の波長バンド幅△λは次式（２）で表される。ここで、△ｎは複屈折値である。
【００２７】
△λ＝△ｎ・ｐ    …  （２）
すなわち、例えば図２に示すように、投影スクリーンの観察者側から入射する無偏光状態の光（選択反射波長域内の右円偏光１１Ｒ及び左円偏光１１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光１２Ｒ及び左円偏光１２Ｌ）は、上述したような偏光分離特性に従って、選択反射中心波長λ０を中心とした波長バンド幅△λの範囲（選択反射波長域）に属する一方の円偏光成分（例えば選択反射波長域内の右円偏光１１Ｒ）が反射光１３として反射され、その他の光（例えば選択反射波長域内の左円偏光１１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光１２Ｒ及び左円偏光１２Ｌ）が透過される。
【００２８】
したがって、本発明によれば、偏光選択反射層を投影機等から射出される光と同じ側の偏光の特定波長を反射させる層とすることにより、投影された光を効率よく反射することができ、明度の高い投影スクリーンとすることができるのである。また、外光や照明光等は、上記偏光選択反射層によって特定の波長の光のみが反射され、それ以外の波長の光は反射されない。これにより、外光等に含まれる波長のうち、半分以上を透過させることが可能となり、照明光や外光等が存在する環境においても、明度の高い投影スクリーンとすることができるのである。
【００２９】
以下、このような本発明の投影スクリーンの各構成について説明する。
【００３０】
１．ハードコート層
まず、本発明の投影スクリーンに用いられるハードコート層について説明する。本発明の投影スクリーンに用いられるハードコート層は、投影スクリーンの投影機側の最表面に形成され、投影スクリーン表面の傷付きを防止する部材である。
【００３１】
このような本発明におけるハードコート層の硬度は、摩擦傷等の損傷を生じにくくすることができる程度であれば特に限定はされないが、具体的には、ＪＩＳ Ｋ ５４００に準拠する鉛筆硬度が２Ｈ以上であることが好ましく、中でも、４Ｈ以上であることが好ましい。上記範囲の硬度を有するハードコート層であれば、例えば、投影スクリーンを巻取り収納した場合であっても、表面に摩擦傷がつきにくく、投影スクリーンの耐擦傷性を向上させることができるからである。
【００３２】
さらに、このようなハードコート層は、投影スクリーンの表面を傷付きから保護するハードコート機能を有していれば特に限定はされないが、ハードコート機能に加え、他の機能を有するハードコート層であってもよい。例えば、他の機能としては、外光の反射を抑制する反射防止機能、投影スクリーンの表面におけるぎらつきを防止する防眩機能、偏光選択反射層の紫外線による黄変等を防止するため紫外線を吸収する紫外線吸収機能等を挙げることができる。本発明においては、上記反射防止機能、防眩機能および紫外線吸収機能のうち少なくとも一つの機能を有するハードコート層であることが好ましい。簡便な構造で、品質に優れた投影スクリーンを効率良く製造することができるからである。
【００３３】
例えば、図４（ａ）に示すように、基材１上に偏光選択反射層２が形成されており、さらに、投影スクリーン５の投影機側の最表面に、ハードコート層４０ａが形成されている場合、このハードコート層４０ａを、紫外線を吸収する機能を有する紫外線吸収剤が含有されたものとすることにより、紫外線吸収機能を有するハードコート層４０ａとすることができる。さらに、図４（ｂ）に示すように、投影スクリーン５の投影機側の最表面に形成したハードコート層４０ｂの表面を凹凸状とすることにより、投影スクリーン５のぎらつきを防止する防眩機能を有するハードコート層４０ｂとすることができる。また、図示していないが、外光の反射を抑制できるように、ハードコート層を形成することにより反射防止機能を有するハードコート層とすることができる。さらに、紫外線吸収機能と、反射防止機能または防眩機能のいずれか一方の機能とを有する場合であってもよい。すなわち、紫外線吸収機能および反射防止機能を有するハードコート層であっても良く、または、紫外線吸収機能および防眩機能を有するハードコート層であってもよい。
【００３４】
また、本発明におけるハードコート層は、投影スクリーンの投影機側の最表面に位置するが、例えば、図４（ｃ）に示すように、偏光選択反射層２上に反射防止層４１が形成され、さらに、反射防止層４１上に防眩層４２が積層され、さらに防眩層４２上に紫外線吸収層４３が積層されているような場合に、このような投影スクリーンの投影機側の最表面に位置する部材は、紫外線吸収層４３であることから、この紫外線吸収層４３をハードコート機能を有するように形成することにより、紫外線吸収機能を有するハードコート層を得ることができる。また、上述した各部材とは別個に、ハードコート機能のみを有するハードコート層を、上記紫外線吸収層上に形成することにより、紫外線吸収層等の各部材を有し、さらに投影機側の最表面にハードコート層が形成された投影スクリーンを得ることができる。
【００３５】
このようなハードコート層を形成する樹脂としては、熱硬化型樹脂、熱可塑型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、二液混合型樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、紫外線照射による硬化処理にて、簡便な処理にて効率よくハードコート層を形成することができる紫外線硬化型樹脂が好適である。
【００３６】
紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン系、エポキシ系等の各種のものが挙げられ、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれる。これらのなかでもウレタン系のものが好ましい。好ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば紫外線重合性の官能基を有するもの、なかでも当該官能基を２個以上、特に３〜６個有するアクリル系のモノマーやオリゴマー成分を含むものがあげられる。
【００３７】
また、ハードコート層の硬度を調整するため、微粒子を含有させて形成してもよい。具体的には、各種金属酸化物、ガラス、プラスティックなどの透明性を有するものを特に制限なく使用することができる。例えばシリカやアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化カルシウムや酸化錫、酸化インジウムや酸化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性のこともある無機系微粒子、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル−スチレン共重合体、ベンゾグアナミン、メラミン、ポリカーボネート等の各種ポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子やシリコーン系微粒子等を挙げることができる。
【００３８】
なお、微粒子の形状は特に制限されずビーズ状の球形であってもよく、粉末等の不定型のものであってもよい。これら微粒子は１種または２種以上を適宜に選択して用いることができる。微粒子の平均粒子径は１〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍである。また、微粒子には、屈折率制御や、導電性付与の目的で、金属酸化物の超微粒子などを分散、含浸しても良い。
【００３９】
上記微粒子の含有量は、微粒子の平均粒子径、ハードコート層の膜厚等を考慮して適宜決定されるが、一般的に、樹脂１００重量部に対して、１〜２０重量部の範囲内であり、中でも、５〜１５重量部の範囲内であることが好ましい。
【００４０】
その他、添加剤として光重合開始剤、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤等を用いてもよい。
【００４１】
また、ハードコート層の形成方法としては、一般的には、上述した各材料を適当な溶媒に溶解または分散させたハードコート層形成用塗工液を、塗布し、乾燥、硬化させることにより形成されるが、この際、ハードコート層形成用塗工液に用いる溶媒としては、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等を挙げることができる。
【００４２】
本発明におけるハードコート層の膜厚としては０．１〜１００μｍの範囲内、中でも、１〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも膜厚が薄いと、投影スクリーンの表面を保護するハードコート機能や、さらに反射防止機能等の他の機能を有する場合、これらの機能を十分に得ることができないおそれがあり、一方、上記範囲よりも膜厚を厚くするとこれらの機能は十分達成されるが、投影機から投影された光の透過を妨げ、明度が低下するおそれがあるため好ましくない。
【００４３】
２．偏光選択反射層
次に、本発明の投影スクリーンに用いられる偏光選択反射層について説明する。本発明の投影スクリーンに用いられる偏光選択反射層は、後述する基材上に形成され、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有するものであり、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、前記コレステリック液晶構造が構造的に不均一に形成されているものである。
【００４４】
ここで、コレステリック液晶構造を構造的に不均一にするとは、偏光選択反射層を配向させた際、各液晶相における配向の向きが一様な方向に揃わず、乱れた状態であることを意味する。具体的には、図３に示すように、偏光選択反射層２のコレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向がばらついた状態、図示していないが、ネマチックレイヤー面（液晶分子のダイレクターがＸＹ方向で同一である面）の少なくとも一部が偏光選択反射層の面に対して平行でないような状態（染色処理したコレステリック液晶構造膜の断面ＴＥＭ写真を撮ったときに濃淡パターンで現われる層の１つながりの曲線が基板面と平行でない状態）、コレステリック液晶からなる微粒子を顔料として分散させた状態等を挙げることができる。いずれにおいても、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、コレステリック液晶構造が構造的に不均一に形成されていることから、投影機から投影された映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なお、このとき偏光選択反射層は、その構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光を拡散させながら反射する一方で、その他の光については拡散させずに透過させることができる。このため、偏光選択反射層を透過する環境光や映像光について、消偏といった問題は生じず、偏光選択反射層の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。
【００４５】
例えば、このようにコレステリック液晶構造を構造的に不均一に形成する方法としては、特に限定はされないが、例えば後述する基材を、一定方向の配向性を有しないものとする方法や、偏光選択反射層の形成に一般的に用いられる光重合開始剤またはレベリング剤の量を調整する方法や、偏光選択反射層中に非液晶性の重合性化合物を添加する方法、液晶性の微粒子を含有させる方法等が挙げられる。これらの方法を任意に選択するものとし、また、これらの方法を組み合わせて用いてもよい。
【００４６】
また、このようなコレステリック液晶構造の構造的な不均一性により生じる「拡散」とは、図１に示すように、投影スクリーン５で反射された反射光（映像光）を観察者が映像として認識することができる程度に拡げたり散乱させたりすることをいう。
【００４７】
ここで、本発明に用いられる偏光選択反射層は、上記偏光選択反射層の最大反射強度に対して半分以上の反射強度を有する波長域が、可視光域（例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域）の一部のみであることが好ましい。これにより、可視光域の特定の波長の光を選択反射することが可能となる。上述したように、コレステリック液晶は、特定の波長のみの光を、強く反射することから、この特定の波長以外の波長の光は基材等にほぼ吸収されることとなる。したがって、外光や照明光等が投影スクリーンに入射した場合に、コレステリック液晶構造により強く反射される光の波長の領域を可視光のうち一部とすることにより、外光や照明光の反射を低減させることができ、より明るい環境下でも明度の高い投影スクリーンとすることが可能となるからである。上記偏光選択反射層を構成するコレステリック液晶の反射する波長域は、コレステリック液晶の螺旋ピッチの長さにより決定される。
【００４８】
また、本発明の偏光選択反射層は、投影機等の光源から照射される波長の光を反射することが可能であれば、１種類の螺旋ピッチ長からなるものであってもよいが、例えば赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の波長域が一つの螺旋ピッチ長での選択反射波長域の波長バンド幅に含まれる場合には、これらの波長の螺旋ピッチ長と、青色（Ｂ）の螺旋ピッチ長とを有するものであることが好ましく、特に赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）のそれぞれの波長の螺旋ピッチ長を有するものであることが好ましい。これは、通常投影機から射出される光は、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）からなるものであり、この三原色によりカラー表示を実現しているからである。
【００４９】
本発明においては、上記の波長として具体的には、投影機の種類にもよるが、青色（Ｂ）の４３０ｎｍ〜４６０ｎｍ、緑色（Ｇ）の５４０ｎｍ〜５７０ｎｍ、赤色（Ｒ）の５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの波長を選択的に反射するものであることが好ましい。これにより、装置の設計や光源の種類などによって波長に差があってもカラー表示をすることが可能であり、良好な白色も表現可能な投影スクリーンとすることができるからである。
【００５０】
このような複数の螺旋ピッチ長を有する偏光選択反射層は、各螺旋ピッチ長を有するコレステリック液晶構造を有する層を積層することにより構成することができる。
【００５１】
また、上記偏光選択反射層（偏光選択反射層が複数の層からなる場合には各層）は、特定の偏光を１００％反射するような膜厚とすることが好ましい。上記偏光選択反射層の偏光に対する反射率は、偏光選択反射層の膜厚に依存するものであり、選択的に反射される特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）に対して１００％未満の反射率であれば、映像光を効率的に反射することができないからである。上記反射率を１００％とするためには、通常４ピッチ〜８ピッチとすることが好ましく、具体的には、上記偏光選択反射層の材料の種類や特定の偏光の波長にもよるが、通常１μｍ〜１０μｍとされる。上記膜厚より薄い場合には、反射率が低くなり、投影スクリーンに投影された画像等を明度良く再現することが困難となり、また上記膜厚より厚い場合には、コレステリック液晶構造制御が困難となる場合や、ムラが生じること等があるからである。
【００５２】
ここで、上述した偏光選択反射層の材料としては、カイラルネマチック液晶や、コレステリック液晶を用いることができ、コレステリック規則性を有する材料であれば、特に限定されるものではないが、中でも分子の両末端に重合性官能基を有する重合性液晶材料であることが好ましい。これにより、硬化後、光学的に安定した投影スクリーンを得ることができるからである。また、上記重合性液晶材料が、ネマチック規則性もしくはスメクチック規則性を呈する場合には、重合性カイラル剤を用いてもよい。以下、本発明の偏光選択反射層に用いられる材料および偏光選択反射層の形成方法についてそれぞれ説明する。
【００５３】
（１）重合性液晶材料
このような重合性官能基を有する重合性液晶材料の一例としては、例えば下記の一般式（１）で表される化合物（Ｉ）を挙げることができる。化合物（Ｉ）としては、一般式（１）に包含される化合物の２種を混合して使用することも可能である。またさらに、上記化合物（Ｉ）と下記の一般式（２）〜（１２）で表わされる化合物（ＩＩ）とで構成されるものであってもよい。
【００５４】
化合物（Ｉ）としては、一般式（１）に包含される化合物の２種を混合して使用することができる。
【００５５】
【化１】
2005055637.tif 000003
【００５６】
【化２】
2005055637.tif 000004
【００５７】
化合物（Ｉ）を表わす一般式（１）において、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ水素又はメチル基を示すが、液晶相を示す温度範囲の広さからＲ1及びＲ2は共に水素であることが好ましい。Ｘは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基、ニトロ基のいずれであっても差し支えないが、塩素又はメチル基であることが好ましい。また、化合物（Ｉ）の分子鎖両端の（メタ）アクリロイロキシ基と、芳香環とのスペーサであるアルキレン基の鎖長を示すａ及びｂは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数を取り得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ａ＝ｂ＝０である一般式（１）の化合物は、安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物自体の結晶性が高い。また、ａ及びｂがそれぞれ１３以上である一般式（１）の化合物は、アイソトロピック転移温度（ＴＩ）が低い。この理由から、これらの化合物はどちらも液晶性を示す温度範囲が狭く好ましくない。
【００５８】
上述した例では、重合性液晶モノマーの例を挙げたが、本発明においては、重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子等を用いることも可能である。このような重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子としては、従来提案されているものを適宜選択して用いることが可能である。
【００５９】
（２）カイラル剤
本発明においては、ネマチック液晶にカイラル剤を加えた、コレステリック規則性を有するカイラルネマチック液晶を、好適に使用することもできる。
【００６０】
本発明に用いられるカイラル剤とは、光学活性な部位を有する低分子化合物であり、分子量１５００以下の化合物を意味する。カイラル剤は主として、例えば化合物（Ｉ）や、必要に応じて用いられる化合物（ＩＩ）に示されるような重合性液晶材料が発現する正の一軸ネマチック規則性に螺旋ピッチを誘起させる目的で用いられる。この目的が達成される限り、重合性液晶材料、例えば化合物（Ｉ）と、もしくは化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）の混合物と、溶液状態あるいは溶融状態において相溶し、上記ネマチック規則性をとりうる重合性液晶材料の液晶性を損なうことなく、これに所望の螺旋ピッチを誘起できるものであれば、下記に示すカイラル剤としての低分子化合物の種類は特に限定されないが、分子の両末端に重合性官能基があることが耐熱性のよい光学素子を得る上で好ましい。液晶に螺旋ピッチを誘起させるために使用するカイラル剤は、少なくとも分子中に何らかのキラリティーを有していることが必須である。従って、本発明で使用可能なカイラル剤としては、例えば１つあるいは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミン、キラルなスルフォキシド等のようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、あるいはクムレン、ビナフトール等の軸不斉を持つ化合物が例示できる。さらに具体的には、市販のカイラルネマチック液晶、例えば、Merck社製Ｓ−８１１等が挙げられる。
【００６１】
しかし、選択したカイラル剤の性質によっては、化合物（Ｉ）と、もしくは化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）の混合物として例示されるような重合性液晶材料が形成するネマチック規則性の破壊、配向性の低下、あるいは該化合物が非重合性の場合には、液晶性組成物の硬化性の低下、硬化フィルムの信頼性の低下を招くおそれがある。さらに、光学活性な部位を有するカイラル剤の多量使用は、組成物のコストアップを招く。従って、短ピッチのコレステリック規則性を有する円偏光制御光学素子を製造する場合には、本発明に用いられる重合性液晶材料に含有させる光学活性な部位を有するカイラル剤には、螺旋ピッチを誘発する効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、具体的には一般式（１３）、（１４）又は（１５）で表されるような分子内に軸不斉を有する低分子化合物（ＩＩＩ）の使用が好ましい。
【００６２】
【化３】
2005055637.tif 000005
【００６３】
【化４】
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【００６４】
【化５】
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【００６５】
カイラル剤（ＩＩＩ）を表わす一般式（１３）又は（１４）において、Ｒ4は水素又はメチル基を示す。Ｙは上記に示す式（ｉ）〜（ｘｘｉｖ）の任意の一つであるが、なかでも、式（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ），（ｖ）及び（ｖｉｉ）の何れか一つであることが好ましい。また、アルキレン基の鎖長を示すｄ及びｅは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ｄ又はｅの値が０又は１である一般式（１３）又は（１４）の化合物は、安定性に欠け、加水分解を受けやすく、結晶性も高い。一方、ｄ又はｅの値が１３以上である化合物は融点（Ｔｍ）が低い。これらの化合物は液晶性を示す化合物（Ｉ）と、もしくは化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）の混合物との相溶性が低下し、濃度によっては相分離等が起きるおそれがある。
【００６６】
本発明の重合性液晶材料に配合されるカイラル剤の量は、螺旋ピッチ誘起能力や最終的に得られる円偏光制御光学素子のコレステリック性を考慮して最適値が決められる。具体的には、用いる重合性液晶材料により大きく異なるものではあるが、重合性液晶材料の合計量１００重量部当り、０．０１〜６０重量部、好ましくは０．１〜４０重量部、さらに好ましくは０．５〜３０重量部、最も好ましくは１〜２０重量部の範囲で選ばれる。この配合量が上記範囲よりも少ない場合は、重合性液晶材料に充分なコレステリック性を付与できない場合があり、上記範囲を越える場合は、分子の配向が阻害され、活性放射線によって硬化させる際に悪影響を及ぼす危惧がある。
【００６７】
本発明においては、このようなカイラル剤としては、特に重合性を有することが必須ではない。しかしながら、得られる偏光選択反射層の熱安定性等を考慮すると、上述した重合性液晶材料と重合し、コレステリック規則性を固定化することが可能な重合性のカイラル剤を用いることが好ましい。
【００６８】
（３）その他
また、本発明に用いられる偏光選択反射層には、上記重合性液晶材料、カイラル剤の他に、必要に応じて、光重合開始剤、増感剤、レベリング剤等、一般的な偏光選択反射層に用いられる材料を適宜用いてもよい。
【００６９】
本発明に用いられる光重合開始剤としては、例えばベンジル（ビベンゾイルともいう）や、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４′−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどを挙げることができる。なお、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することも可能である。
【００７０】
ここで、本発明に用いられる光重合開始剤の添加量は、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の範囲であることが好ましい。
【００７１】
なお、本発明においては、上述したように、これらの材料の添加量を調整することによって偏光選択反射層を、投影された光が偏光を分離されて拡散するように、コレステリック液晶構造を構造的に不均一に形成する場合もある。例えば、光重合開始剤の添加量を多量に添加することにより、コレステリック液晶の分子鎖を短いものとし、コレステリック液晶表面の配向を乱すことができる。この際、反応終了後の光重合開始剤は、コレステリック液晶中でコレステリック液晶の配向を乱す不純物としての役割も果たす。
【００７２】
また、液晶配向性を有しない非液晶性の重合性化合物を添加することによっても、コレステリック液晶の配向が乱され、構造的に不均一に形成することができる。また、液晶性の微粒子を添加することにより、コレステリック液晶の配向を乱す場合であってもよい。なお、本発明においては上記の方法を組み合わせて用いてもよく、これらの添加剤の種類や添加量等はその目的等によって適宜選択されるものとする。
【００７３】
（４）偏光選択反射層の形成
本発明においては、上記各材料を混合した組成物を、後述する基材上に塗布し、配向させて固化することにより、上記偏光選択反射層を得ることができる。
【００７４】
基材上に組成物を塗布する方法としては、上記各材料を混合した組成物をそのまま塗布してもよいが、粘性や配向性を調整する等の面から、有機溶媒に溶解させて用いることが好ましい。この際、用いられる溶媒は、後述する基材を侵食しないものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アセトン、酢酸−３−メトキシブチル、ジグライム、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、塩化メチレン、メチルエチルケトン等を用いることができる。この場合、上記組成物は通常、５重量％〜５０重量％、中でも１０重量％〜３０重量％に希釈して用いられる。
【００７５】
また、上記組成物を塗布する方法としては、一般的に用いられている方法を用いることが可能であり、例えばロールコート法、グラビアコート法、バーコート法、スライドコート法、ダイコート法、スリットコート法、浸漬法等により行うことができる。また、上記基材がプラスチックフィルムである場合には、ロールツーロールのフィルムコーティングであってもよい。
【００７６】
続いて、上記組成物をコレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持し、上記組成物を配向させる。なお、本発明において最終的に得られる偏光選択反射層のコレステリック液晶構造は、プラーナー配向状態ではなく、構造的に不均一性を有し、配向が乱れた状態であるが、この場合でも、配向処理は必要となる。すなわち、コレステリック液晶構造の液晶分子のダイレクターを基材上で一定方向に揃えるような配向処理は必要とされないが、コレステリック液晶構造中に複数の螺旋構造領域を形成させるような配向処理は必要となるからである。
【００７７】
配向処理の方法としては、上記組成物をコレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持することによって行うことができ、これによりコレステリック液晶は液晶相を呈し、液晶分子自体の自己集積作用により、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造が形成される。そして、このような液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造は、後述するような手法でコレステリック液晶を固定化することができるのである。
【００７８】
なお、このような配向処理工程は、基材上に塗布された液晶性組成物に溶媒が含有されている場合には、通常、溶媒を除去するための乾燥処理とともに行われる。なお、溶媒を除去するためには、４０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃の乾燥温度が適しており、乾燥時間（加熱時間）はコレステリック液晶構造が発現し、実質上溶媒が除去されればよく、例えば、１５〜６００秒が好ましく、さらに好ましくは３０〜１８０秒である。なお、乾燥後に配向状態が不十分であることが分かった場合には、適宜加熱時間を延長するようにするとよい。なお、このような乾燥処理において減圧乾燥の手法を用いる場合には、配向処理のために別途加熱処理を行うことが好ましい。
【００７９】
次に、上述した配向処理工程において配向させた、偏光選択反射層中の液晶分子を、固化処理工程によりコレステリック液晶構造を固化させ、液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造を固定化する。
【００８０】
ここで、固化処理工程で用いられる方法としては、（１）液晶性組成物中の溶媒を乾燥させる方法、（２）加熱により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、（３）放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、及び（４）それらの方法を組み合わせた方法を用いることができる。
【００８１】
このうち、上記（１）の方法は、偏光選択反射層の材料である液晶性組成物に含有されるネマチック規則性を示す液晶材料として液晶ポリマーを用いた場合に適した方法である。この方法では、液晶ポリマーを有機溶媒などの溶媒に溶解させた状態で基材に塗布することとなるが、この場合には、乾燥処理により溶媒を除去するだけで、コレステリック規則性を有する固体化した偏光選択反射層が形成される。なお、溶媒の種類や乾燥条件などについては、上述した塗布工程及び配向処理工程で述べたものを用いることができる。
【００８２】
上記（２）の方法は、加熱により液晶性組成物中の液晶分子を熱重合させて偏光選択反射層を硬化させる方法である。この方法では、加熱（焼成）温度によって液晶分子の結合状態が変化するので、加熱時に偏光選択反射層の面内で温度ムラがあると、膜硬度などの物性や光学的な特性にムラが生じる。ここで、膜硬度の分布を±１０％以内にするためには、加熱温度の分布も±５％以内に抑えることが好ましく、より好ましくは±２％以内に抑えることが好ましい。
【００８３】
なお、基材上に形成された偏光選択反射層を加熱する方法としては、加熱温度の均一性が得られれば特に限定はなく、ホットプレート上に密着して保持したり、ホットプレートとの間にわずかな気層を設けてホットプレートと平行になるように保持する方法を用いることができる。また、オーブンのような特定の空間全体を加熱する装置内に静置したり当該装置内を通過させる方法でもよい。なお、フィルムコーターなどを用いる場合には、乾燥ゾーンを長くして加熱時間を十分にとることができるようにすることが好ましい。
【００８４】
加熱温度としては一般に、１００℃以上の高温が必要となるが、基材の耐熱性から１５０℃程度までとすることが好ましい。ただし、耐熱性に特化したフィルムなどを基材の材料として用いれば、１５０℃以上の高温での加熱も可能である。
【００８５】
上記（３）の方法は、放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を光重合させて偏光選択反射層を硬化させる方法である。この方法では、放射線として、電子線や紫外線などを条件に応じて適宜用いることができる。通常は、装置の容易性などの観点から紫外線が好ましく用いられ、その波長は２５０〜４００ｎｍである。ここで、紫外線を用いる場合には、液晶性組成物に上述したように光重合開始剤が添加されていることが好ましい。なお、液晶性組成物に添加される光重合開始剤の添加量は、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の範囲であることが好ましい。
【００８６】
以上のような一連の工程（塗布工程、配向処理工程及び固化処理工程）を行うことにより、単層の偏光選択反射層を備えた投影スクリーンを製造することができるが、上述した一連の工程を繰り返すことにより、複数層の偏光選択反射層を備えた投影スクリーンを製造することが可能である。ここで、光の拡散性を有する偏光選択反射層上に、さらに偏光選択反射層を塗布した場合、下層の配向状態が継続されることから、配向制御をする層を間に設ける必要は特にないが、例えば易接着層等の他の層を形成してもよい。
【００８７】
３．基材
次に、本発明の投影スクリーンに用いられる基材について説明する。本発明の投影スクリーンに用いられる基材としては、上記偏光選択反射層が形成可能であれば、特に限定されるものではないが、本発明においては、中でも可視光領域の波長の光を吸収するものであることが好ましく、具体的には４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の光を吸収するものであることが好ましい。これにより、上記コレステリック液晶の円偏光と逆の円偏光や、上記偏光選択反射層が反射する特定の波長以外の波長の光が入射した場合に、反射を防止することができ、明度の高い投影スクリーンとすることができるからである。
【００８８】
このような可視光領域の波長を吸収する基材としては、例えば、図５（ａ）に示すように、黒い顔料を練りこんだプラスチックフィルム５０等とすることができる。また、図５（ｂ）に示すように、透明なプラスチックフィルム５１等の上に、光吸収層５２が形成されたものであってもよく、この光吸収層５２は上記偏光選択反射層が形成される側に形成される場合であってもよく、また図５（ｃ）に示すように、反対側に形成される場合であってもよい。
【００８９】
また、本発明においては、上述したように、上記偏光選択反射層におけるコレステリック液晶構造を構造的に不均一に形成するため、基材が表面の配向の少ない材料としてもよい。表面の配向の少ない材料としては、例えば延伸等されていないプラスチックフィルムや、ラビング処理等されていないものを用いることができる。通常、偏光選択反射層は規則性が良好となるように、延伸やラビング処理等が施されたプラスチックフィルム等に形成されるものであるが、本発明においては、延伸やラビング処理等が施されていない基材上に上記偏光選択反射層を形成することにより、基材表面の液晶が規則的に配向せず、投影機から投影された光が偏光を分離されて拡散するように、コレステリック液晶構造の配向を乱すことが可能となるからである。
【００９０】
上記基材に用いられる材料としては、特に限定されるものではなく例えばプラスチックフィルムや、金属、紙、ガラス等が挙げられる。プラスチックフィルムとしては、例えばポリカーボネート系高分子、ポリアリレートやポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子等の熱可塑性ポリマー等からなるフィルムを用いることができる。
【００９１】
また、本発明に用いられる基材の膜厚としては、その投影スクリーンの用途や種類等により適宜選択されるものであり、例えば投影スクリーンが巻き取り式で用いられる場合には、通常１５μｍ〜３００μｍ、中でも２５μｍ〜１００μｍとすることができる。また、巻き取り式で用いられず、例えばパネル型等のようにフレキシブル性を要求されない場合には、基材の膜厚は特に限定されるものではない。
【００９２】
また、本発明に用いられる基材は、上記偏光選択反射層との密着性を向上させるために、例えばコロナ処理やＵＶ洗浄等により、表面を処理したものであってもよい。
【００９３】
またさらに、易接着層が形成されているプラスチックフィルム等を用いてもよく、例えば易接着層付ＰＥＴフィルムＡ４１００（商品名  東洋紡社製）や易接着材料ＡＣ−Ｘ、ＡＣ−Ｌ、ＡＣ−Ｗ（商品名  パナック社製）等を用いてもよい。
【００９４】
４．投影スクリーン
本発明の投影スクリーンは、上記基材上に、上記偏光選択反射層を有し、このような投影スクリーンの投影機側の最表面に、ハードコート層が形成されているものであれば、特に限定されるものではない。例えば図６に示すように、基材１上に、密着性向上層４が形成され、その密着性向上層４上に上記偏光選択反射層２が形成されており、さらに偏光選択反射層２上に、ハードコート層３が形成されているものであってもよい。また、上述したように、上記偏光選択反射層は、１層に限定されるものではなく、例えば図６に示すように、赤色偏光選択反射層（２Ｒ）、緑色偏光選択反射層（２Ｇ）、青色偏光選択反射層（２Ｂ）等としてもよく、またさらに、他の色の層等を設けたものであってもよい。さらに、上述したように、ハードコート層３は、投影スクリーンの表面を保護するハードコート機能のみを有する場合であっても良く、または、ハードコート機能に加え反射防止機能、防眩機能若しくは紫外線吸収機能等の他の機能を有している場合であってもよい。また、投影スクリーンの態様に応じて、例えば、反射防止層や、防眩層、紫外線吸収層等を別個に設けたものであってもよい。
【００９５】
本発明によれば、ハードコート層を設けていることにより、例えば、表面が擦り合わされ摩擦傷等が付きやすい状態であっても、そのような傷がつきにくく、投影スクリーンの表面を保護することができるので、耐擦傷性に優れた投影スクリーンを提供することができる。さらに、偏光選択反射層がコレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層で約５０％しか反射しないようにすることができる。このため、白表示などの明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
【００９６】
また、偏光選択反射層においては、投影機から投影された光が偏光を分離されて拡散するように、液晶構造が構造的な不均一性を有し、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域の螺旋軸Ｌの方向がばらついたりしているので、映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なおこのとき、偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光（例えば選択反射波長域内の右円偏光）を拡散させながら反射する一方で、その他の光（例えば選択反射波長域内の左円偏光、選択反射波長域外の右円偏光及び左円偏光）については拡散させずに透過させることができる。このため、偏光選択反射層を透過する環境光や映像光について、上述したような「消偏」の問題は起こらず、偏光選択反射層の本来の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。
【００９７】
以上のように、本発明によれば、外光や照明光などの環境光の影響をコレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により抑えて映像のコントラストを高める一方で、コレステリック液晶構造内に含まれる構造的な不均一性の作用によって映像の視認性を低下させることなく映像光の反射光に散乱効果を与えることができ、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示することができる。
【００９８】
なお、本発明においては、上記密着性向上層を形成することが好ましく、この密着性向上層は、上記基材と上記偏光選択反射層との密着性を向上させるために設けられるものである。このような密着性向上層としては、特にその種類や材料等は特に限定されるものではなく、例えばアクリル系やエポキシ系の材料等を用いることができる。
【００９９】
なお、本発明においては、上記投影スクリーンに像を射出する機器は、上記投影スクリーンに光の濃淡により画像を映し出すことが可能なものであれば、特に限定されるものではなく、例えば光源の前にフィルム等を配置することによって画像を形成する映写機のようなものであってもよい。本発明においては中でも、ＣＲＴ方式等の自発光タイプ、液晶方式、ＤＬＰ方式等のライトバルブタイプの投影機を用いることが好ましく、特に射出される光を円偏光に偏光させることが好ましい。例えば液晶方式の投影機であれば、射出させる直線偏光を円偏光に変換する位相差板を通過させることによって、ほとんど光量の損失がなく、円偏光に変換することが可能となる。この際、用いられる位相差板としては、１／４波長を有するものであることが好ましく、具体的には視感度が最も高い５５０ｎｍに合せて、１３７．５ｎｍであるものを用いることが好ましい。さらに、射出されるＲＧＢ全ての波長に適用させることから、広帯域１／４波長位相差板であることが特に好ましい。また、また材料の複屈折の制御による単体の位相差板、または１／４波長位相差板と１／２波長位相差板を組み合わせたものを用いてもよい。ここで、上記位相差板は、投影機内部に組み込まれているものであってもよく、また外付けで射出口に装着させるものであってもよい。
【０１００】
また、ＣＲＴ方式およびＤＬＰ方式の投影機は、射出光が偏光制御されていないことから、光学素子を介して直線偏光にし、位相差板を配置することが好ましい。この場合、投影機自体の光量は半減するが、コントラスト向上効果を得ることが可能となる。
【０１０１】
また、本発明においては上記投影スクリーンが使用される室内の照明や外光は、上記投影スクリーンが反射する円偏光と反対の円偏光とされることが好ましい。これにより、外光や照明等が投影スクリーンに入射した場合であっても、投影スクリーンがその光を反射することなく、吸収されることから、明るい環境でも明度が高いものとすることができるからである。この際、上記照明や外光を制御する方法としては、吸収型の円偏光板や、円偏光分離層、直線偏光分離層を用いる反射型の円偏光板等を用いることができる。
【０１０２】
５．投影スクリーンの製造方法
最後に、本発明の投影スクリーンの製造方法について説明する。本発明の投影スクリーンの製造方法は、上述した基材を調整した後、上記基材上に、上述したように偏光選択反射層を形成する材料を混合した組成物を塗布し、配向、固化させることにより偏光選択反射層を形成する偏光選択反射層形成工程と、ハードコート層を形成するハードコート層形成用塗工液を投影スクリーンの投影機側の最表面に塗布し、ハードコート層を形成するハードコート層形成工程とを有する。これにより、基材上に偏光選択反射層が形成され、さらに、投影スクリーンの投影機側の最表面にハードコート層が形成された投影スクリーンを製造することができる。
【０１０３】
このような投影スクリーンの製造方法において、上記偏光選択反射層工程で形成される偏光選択反射層の形成方法については、上述した「２．偏光選択反射層」に記載したものと同様なのでここでの説明は省略する。以下、ハードコート層形成工程について説明する。
【０１０４】
（ハードコート層形成工程）
本発明におけるハードコート層形成工程は、基材と、前記基材上に形成された偏光選択反射層とを有する投影スクリーンにおいて、この投影スクリーンの投影機側の最表面に、ハードコート層を形成するハードコート層形成用塗工液を塗布し、ハードコート層を形成する工程である。
【０１０５】
本工程において用いるハードコート層形成用塗工液としては、上述したハードコート層の形成に用いる材料が適切な溶媒に溶解または分散しているものであれば特に限定はされない。また、本発明におけるハードコート層は、上述したように、反射防止機能、防眩機能および紫外線吸収機能のうち少なくとも一つの機能を有するものであることが好ましいことから、このような場合には、ハードコート層の形成に用いる材料の他に、各々の機能を発現させるために必要な材料が混合された塗工液を、本発明におけるハードコート層形成用塗工液として用いることができる。
【０１０６】
このようなハードコート層形成用塗工液を塗布することにより、ハードコート層を形成することが可能であるが、この際の塗布法としては、一般的に用いられている方法を用いることが可能である。例えばロールコート法、グラビアコート法、バーコート法、スライドコート法、ダイコート法、スリットコート法、浸漬法等により行うことができる。また、基材がプラスチックフィルムである場合には、ロールツーロールのフィルムコーティングであってもよい。
【０１０７】
なお、その他、ハードコート層に関することは、上述した「１．ハードコート層」の項目に記載したものと同様なのでここでの説明は省略する。また、必要に応じて、密着性向上層、反射防止層、防眩層および紫外線吸収層等を形成することにより、これらを有する投影スクリーンを製造することができる。
【０１０８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１０９】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
［実施例］
紫外線硬化型ネマチック液晶からなる主剤にカイラル剤を添加したモノマー混合液晶をシクロヘキサノン溶解し、光重合開始剤（チバガイギー製）を５重量％添加した。上記で得られたコレステリック液晶塗工液１を、２００ｍｍ□の延伸黒ペット基材（パナック社製）にバーコートにより塗布した。その後８０℃のオーブンで９０秒、乾燥および配向処理を行い、溶剤が除去されたコレステリック液晶膜を得た。次に紫外線（５０ｍＷ／ｃｍ２、１分）を照射し硬化させることにより１層目の４４０ｎｍに選択反射帯域を有する偏光選択反射層を得た。次に上記の偏光選択反射層上に直接、２層目の塗工液２を１層目と同様にして塗布し、乾燥、配向、硬化処理を行った。２層目の塗工液２は塗工液１と同様にして調製し、カイラル剤の添加量により、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する液晶組成とした。上記と同様にして、３層目に６００ｎｍに選択反射中心波長を有する偏光選択反射層を積層した。以上により４４０、５５０、６００ｎｍを選択波長に含む偏光選択反射機能を有する投影スクリーン１を得た。各層の膜厚は１層目を３μｍ、２層目を４μｍ、３層目を５μｍとした。
【０１１０】
以上により、拡散角が±３０°の拡散コレステリック層を有するスクリーンを得た。ここでいう拡散角とは、スクリーン平面法線方向を基準に３０°の角度から光を入射し、そのときの後方散乱を測定した場合に、最大反射強度（界面反射分を除く）となる測定角を０°としたとき、その最大反射強度の１／３の反射強度をもつ測定角を意味するものである。
【０１１１】
作製した選択反射層上にハードコート層を形成する材料としてアデカオプトマーＫＲＸ−５５９−７（旭電化工業（株））をバーコートにより直接塗布し、８０℃で５分乾燥させ、その後、ＵＶを７５０ｍＪ／ｃｍ２で照射することにより固化させ、膜厚５μｍのハードコート層を形成した。これにより、ハードコート層が積層された投影スクリーンを得た。
【０１１２】
［比較例］
上記実施例において、ハードコート層を設けなかった以外は、上記実施例と同様にして投影スクリーンを製造した。
【０１１３】
上記実施例および比較例において、磨耗テストを行った結果を下記表１に示す。
【表１】
2005055637.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の投影スクリーンの一例を示す説明図である。
【図２】本発明における偏光選択反射層の光学的機能を説明するための説明図である。
【図３】本発明における偏光選択反射層が有するコレステリック液晶構造の構造的な不均一性を説明するための説明図である。
【図４】本発明の投影スクリーンの他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明における基材の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の投影スクリーンの他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  …  基材
２  …  偏光選択反射層
３  …  ハードコート層
５  …  投影スクリーン
１０  …  投影機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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